冯氏计算机的硬件系统由以下几个部分组成:
1. 冯氏处理器(FPU):这是冯氏计算机的核心,负责执行所有的计算任务。它包括算术逻辑单元(ALU)、寄存器组、控制单元和指令队列。算术逻辑单元是冯氏计算机的大脑,负责处理所有的算术和逻辑运算。寄存器组用于存储当前正在执行的指令和数据。控制单元负责管理冯氏处理器的操作,包括取指、解码、执行和写回等。指令队列则是所有待处理指令的集合,当冯氏处理器需要执行某个指令时,它会从指令队列中取出相应的指令进行处理。
2. 冯氏存储器(FMS):这是冯氏计算机的内存,用于存储程序和数据。冯氏存储器可以分为两类:冯氏主存储器(FMS)和冯氏辅助存储器(FAM)。冯氏主存储器用于存储程序代码,而冯氏辅助存储器则用于存储数据和中间结果。冯氏存储器的容量有限,因此冯氏计算机在运行时需要频繁地访问冯氏存储器以获取所需的数据。
3. 冯氏输入设备:这是冯氏计算机与外部世界进行交互的工具。冯氏计算机可以通过输入设备接收用户的输入,如键盘、鼠标、触摸屏等。这些输入设备将用户的操作转换为电信号,然后传递给冯氏处理器进行处理。
4. 冯氏输出设备:这是冯氏计算机向外部世界输出结果的工具。冯氏计算机可以将处理后的结果通过输出设备显示给用户,或者通过打印机等设备输出到纸张上。这些输出设备可以是显示器、打印机、扬声器等。
5. 冯氏电源:这是冯氏计算机运行所需的能源。冯氏计算机通常使用电池作为电源,以保证其长时间稳定地运行。此外,冯氏计算机还可以通过外部电源供电,以满足不同场景下的需求。
6. 冯氏时钟:这是冯氏计算机的时间基准。冯氏时钟用于同步冯氏处理器的各个部分,确保它们按照正确的顺序执行操作。冯氏时钟通常是由晶体振荡器产生的,频率为10MHz左右。
7. 冯氏总线:这是冯氏计算机内部各部件之间通信的通道。冯氏总线负责传输数据和指令,确保冯氏处理器的各个部分能够协同工作。冯氏总线可以分为冯氏地址总线、冯氏数据总线和冯氏控制总线。冯氏地址总线用于寻址冯氏存储器中的地址,冯氏数据总线用于传输数据,而冯氏控制总线则用于控制冯氏处理器的操作。
8. 冯氏接口:这是冯氏计算机与其他设备进行通信的接口。冯氏接口可以连接冯氏存储器、冯氏处理器、冯氏输入设备、冯氏输出设备等,实现数据的输入、处理和输出。冯氏接口通常采用并行通信方式,数据传输速率较高。